Меню

Что такое световые пятна и как их найти



Солнечные пятна: каковы причины их появления и чем они угрожают Земле

Как происходят магнитные бури и вспышки на Солнце, почему солнечные пятна темнее поверхности Солнца, как они возникают и чем опасно их образование для жителей Земли.

Самое древнее упоминание о солнечных пятнах сделано ещё во времена Древней Греции, учеником Аристотеля – Теофрастом из Афин. Так уж получилось, что именно ученику, довелось основательно пошатнуть теорию учителя – ведь Аристотель (и Птолемей), считали звезды за совершенные и неизменяемые сферы. Однако, как сказал поэт (Михаил Херасков) “И в Солнце, и в Луне есть темные места!”.

Упоминают о пятнах на солнце есть и во “Всемирной хронологии” Иоанна Вустерского (Англия), и в наших, русских никоновских летописях, а по словам китайских историков – в Китае солнечные пятна заметили и описали ещё до древних греков. Однако началом “научного” осмысления пятен на Солнце все же принято считать 1610 год, когда (с появлением телескопа и первых наблюдений Галилео Галилея) появилась возможность инструментально их зафиксировать.

Систематические наблюдения за пятнами на Солнце начали вести примерно с 1750 г., и, хотя природа их появления оставалась не ясной вплоть до 20-го века, выявить некоторые закономерности и сходные черты этого явления, астрономам удалось довольно быстро.

Галилео Галилей наблюдает в свой телескоп космические объекты. Судя по звездному небу на картинке, вряд ли он занят наблюдениями за пятнами на Солнце!

Солнечные циклы и солнечные пятна

Уже с начала XVIII в. было известно, что интенсивность пятен и время их появления находятся в рамках периода, равного примерно 11 земным годам. Этот период получил название солнечный цикл. За это время пятна на Солнце появляются, достигают максимальных размеров, а затем понемногу уменьшаются. Солнечный цикл может длиться от 7 до 15 лет, его средняя продолжительность составляет 11,07 года.

В начальной фазе солнечного цикла в течение многих дней или недель на Солнце не наблюдается никаких следов пятен. На заключительном этапе периода на Солнце можно видеть около двух десятков скоплений пятен, не говоря об единичных.

Каждое солнечное пятно существует в среднем в течение нескольких месяцев, но тот факт, что цикл составляет 11 лет, свидетельствует о глубоких и длительных процессах, происходящих в недрах Солнца.

Солнечный цикл, судя по всему, связан с взаимодействием магнитного поля светила с конвективным слоем.

В 1908 г. Иоганн Галле совершил открытие — солнечные пятна имеют мощные магнитные поля. Мощность поля типичного пятна составляет 0,25 теслы. Для сравнения — мощность магнитного поля Земли меньше и составляет 0,0001 теслы.

Замечена интересная регулярность в плане распределения магнитных полей — если группа солнечных пятен образуется в Северном полушарии, значит, в предыдущем цикле пятна дислоцировались в Южном полушарии, и так далее. Когда заканчивается один цикл и начинается другой, полярность уравновешивается. Таким образом, полный солнечный цикл, включая и перемещение полярности, длится около 22 лет.

Впрочем, пятна могут появиться одновременно в двух полушариях Солнца симметрично в отношении экватора. Места образования пятен перемещаются на 4,5° — 5° в течение всего цикла.

Солнечные пятна на фоне диска Солнца

Солнечные пятна и солнечные вспышки

Именно солнечные пятна являются областями наибольшей активности на Солнце. В том случае, если пятен появляется много, существует высокая вероятность того, что произойдет пересоединение магнитных линий — линии, проходящие внутри одной группы пятен, соединяются с линиями из другой группы пятен, имеющими противоположную полярность.

Видимым результатом этого процесса является солнечная вспышка.

Всплеск излучения от солнечной вспышки, достигая Земли, вызывает сильные возмущения её магнитного поля (“магнитная буря“), нарушает работу искусственных спутников и даже оказывает влияние на расположенные на планете объекты.

Из-за нарушений магнитного поля Земли увеличивается вероятность возникновения северных сияний в гораздо более низких географических широтах, чем обычно. Ионосфера Земли также сильно подвержена изменению солнечной активности, что проявляется в нарушении распространения коротких радиоволн – в периоды сильной солнечной активности, Солнце “глушит” волны коротких диапазонов и вносит в них весьма ощутимые помехи.

Солнечный ветер постоянно воздействует на магнитосферу Земли, но как правило она успешно «гасит» его «порывы». В случае мощной солнечной бури, магнитное поле нашей планеты едва справляется с потоком солнечной радиации, заметно «сжимаясь» в размерах

Почему солнечные пятна выглядят темными

Солнечные пятна на фоне поверхности Солнца выделяются своим темным цветом. Это связано с тем, что температура солнечных пятен довольно значительно ниже, чем температура фотосферы звезды.

Вокруг самой темной области пятна (ее называют «тень») — находится зона средней светимости — «полутень». Температура солнечного пятна колеблется от 4300° до 4800° К, то есть, примерно на 1000-1500° ниже, чем температура фотосферы.

В полутени температура составляет 5400-5500° К. Для тени характерна светимость, составляющая 32% от фотосферы, для полутени — 80%, поэтому по контрасту с фотосферой они выглядят темными.

Понижение температуры внутри пятен связано с подавлением мощным магнитным полем пятен, конвективных движений вещества внутри Солнца и, как следствие, снижением потока переноса тепловой энергии в этих областях, то есть “остыванием” участка “накрытого” пятном.

На “холодных” звёздах наблюдаются пятна гораздо большей площади, чем на Солнце.

Коллаж – размеры планеты Земля на фоне не самых крупных по размерам солнечных пятен. Как видите, пятна на Солнце имеют действительно гигантский размер.

Появление и время существования солнечных пятен

Пятна на Солнце возникают в результате возмущений отдельных участков магнитного поля Солнца – узкие “языки” магнитного поля звезды внезапно “разрывают” фотосферу в область короны, и сильное магнитное поле подавляет конвективное движение разогретой плазмы, препятствуя в этих местах переносу энергии из внутренних областей Солнца наружу.

В месте “прорыва” фотосферы образуется затемнение, диаметр которого равен нескольким тысячам километров. Это так называемые «поры». Большая часть пор исчезает через день. Другие, напротив, увеличиваются в размерах и приобретают типичные черты пятен, становится заметной полутень, протяженность может составлять от 7000 до 50 000 км.

Срок существования пятен составляет от 2-х недель до нескольких месяцев, то есть отдельные “устойчивые” группы солнечных пятен могут наблюдаться в течение нескольких оборотов Солнца. Интересно, что именно это явление и позволило первым исследователям Солнца, убедительно доказать вращение нашей звезды, а также провести измерения периода обращения Солнца вокруг оси.

Группа устойчивых солнечных пятен на поверхности Солнца. Звезда вращается, и пятна вращаются вместе с ней

Пятна обычно образуются группами, но иногда возникает одиночное пятно, живущее всего несколько дней, или биполярная группа: два пятна разной магнитной полярности, соединённые линиями магнитного поля. Западное пятно в такой биполярной группе называется «ведущим», «головным» или «P-пятном» (от англ. preceding), восточное — «ведомым», «хвостовым» или «F-пятном» (от англ. following).

Только половина солнечных пятен живёт больше двух дней, и всего десятая часть — более 11 дней.

Пятна перемещаются но солнечной поверхности. Дело в том, что Солнце не является твердым телом и его скорость вращения в разны х зонах неодинакова. Например, в зоне экватора период вращения составляет примерно 27 суток, в то время как в полярных частях светила он равен примерно 31 суткам.

В начале 11-летнего цикла солнечной активности пятна на Солнце появляются на высоких гелиографических широтах (порядка ±25—30°), а по ходу времени, перемещаются к солнечному экватору, в конце цикла достигая уже широт ±5—10°. Эта закономерность носит название закон Шпёрера.

Источник статьи: http://starcatalog.ru/solnechnaya-sistema/solnechnye-pyatna-i-solnechnye-czikly.html

Что такое световые пятна и как их найти

«Доктор, у меня перед глазами мушки!». В настоящее время жалобы такого плана остаются самыми распространёнными на приеме у врача-офтальмолога.

В обширном клиническом исследовании, проведенном британским доктором, среди опрошенных пациентов офтальмологических кабинетов около 80% людей испытывают неудобство, связанное именно с этим явлением. При выраженном дискомфорте это может вызвать депрессивное состояние и значительное снижение качества жизни.

Так почему они появляются, чем это опасно и самое главное — как лечить?

Причина в стекловидном теле (СТ) — это гелеподобное вещество, заполняющее 2/3 всего объема внутри глаза, не способное к регенерации. При его потере, пространство замещается внутриглазной жидкостью. Стекловидное тело поддерживает постоянную форму глаза и участвует в преломлении поступающего света на световоспринимающую оболочку глаза — сетчатку. По составу СТ на 98% — вода, 2% — это гликозаминогликаны, белки коллагена и другие структурные вещества. Между волокнами пространство заполняется молекулами гиалуроновой кислоты, которые не позволяют коллагену уплотняться, благодаря этому стекловидное тело сохраняет свою прозрачность.

Факторы риска — миопия высокой степени, нарушения обменных процессов организма (сахарный диабет, атеросклероз), высокое артериальное давление, травмы головы и глаз в анамнезе, перенесенные офтальмологические операции, физическое истощение и др.

1) Идиопатические плавающие помутнения — это первично возникшие помутнения. Под воздействием различных факторов структура гиалуроновой кислоты изменяется, что ведет к ее уменьшению. Волокна коллагена уже ничто не разделяет, они соединяются друг с другом и, утолщаясь, теряют свою прозрачность. Наиболее распространенной причиной являются возрастные изменения — обычно это 40-60 лет. Помутнения становятся особенно заметны на ярком фоне, периодически попадая в поле зрения и двигаясь соответственно движениям глаза. Могут появляться в обоих глазах, но не синхронно. Плавающие помутнения стекловидного тела небольшого размера не являются патологией, но большие пятна, попадая в поле зрения, отбрасывают на сетчатку тень и вызывают значительный зрительный дискомфорт.

2) Вторичные помутнения не связаны с изменением структуры стекловидного тела. Это всегда непрозрачные молекулы извне.

Отслойка или разрыв сетчатки — может вызывать появление схожих жалоб — плавающих мушек, пятен перед глазами. Ощущение занавеси, вспышек и молний, снижение остроты зрения являются дополнительными симптомами. Данная патология очень серьезна, может грозить полной и необратимой потерей зрения. Любое промедление опасно! Поэтому при возникновении комплекса симптомов необходимо экстренное обращение ко врачу-офтальмологу.

  • Кровоизлияние в стекловидное тело — гемофтальм. Возникает спонтанно, на фоне уже существующих изменений на глазном дне по причине сахарного диабета или артериальной гипертензии. Также причиной 18% всех кровоизлияний является тупая травма глаза или проникающее ранение.
  • При разрыве сосудов сетчатки, в полость глаза проникают элементы крови. Стекловидное тело теряет свою прозрачность в течение нескольких минут. В зависимости от интенсивности кровотечения потеря зрения может быть частичной или полной. Если кровоизлияние в легкой степени, то это проявляется в небольшой мутности зрения. В дальнейшем кровь сворачивается и может сформироваться тяж от сетчатки в стекловидное тело. Этот тяж, оказывая сильное тянущее воздействие, в дальнейшем может вызвать разрыв или отслойку сетчатки. Поэтому раннее лечение гемофтальма обеспечит быстрое рассасывание сгустков крови и профилактику дальнейших осложнений.

    Воспаление стекловидного тела. Вызывается инфекцией, например токсоплазмой или цитамегаловирусной инфекцией. Из-за наличия воспалительных элементов в стекловидном теле, возникают плотные тяжи, которые будут снижать остроту зрения. Воспалительный процесс охватывает не только прозрачную структуру, но и соседние области (сетчатку, сосудистую оболочку глаза), поэтому зачастую помимо «мушек» перед глазами, пациенты чувствуют боль, выпадение целых областей поля зрения.

  • Глазная мигрень. Пациент при этом страдает от приступов нарушения зрения, процесс может сопровождаться головной болью, может протекать без нее. При данной патологии отсутствует органическое поражение глаз. В группе риска молодые пациенты, преимущественно женщины с высоким уровнем стресса и физических нагрузок. Симптомы со стороны органов зрения: «мушки» перед глазами, молнии, вспышки света, мерцающие точки. Обычно, после таких симптомов, в течение нескольких часов наступает восстановительный период и зрение возвращается.
  • Когда стоит обратиться к врачу?

    Если число помутнений увеличивается, отмечаются другие зрительные симптомы — молнии и вспышки перед глазами, потеря бокового зрения, глазная боль — это все является признаком серьезной патологии.

    Если уже в анамнезе есть травмы или перенесенные операции на глазах — возникновение помутнений может говорить об ухудшение состояния и наличии осложнения.

    Во всех этих случаях необходим осмотр врача-офтальмолога!

    Прием начинается со сбора анамнеза: врач уточнит время возникновения симптомов, скорость их развития, степень дискомфорта, были ли перед этим травмы или операции. Необходимо рассказать врачу о хронических имеющихся заболеваниях. Результаты анализов также могут помочь найти причину возникновения помутнений.

    Необходимо провести полное обследование состояния органа зрения пациента. Для этого проверяют остроту зрения по специальным таблицам, проводят осмотр полей зрения, оценку движения глазных яблок. При помощи специального микроскопа проводят внешний осмотр глаз, также измеряют внутриглазное давление. Самой важной частью осмотра является исследование глазного дна в условия расширенного зрачка. Для этого закапывается средство, эффект которого сохраняется в течение 3-4 часов после осмотра. При помощи специальных линз проводят осмотр состояния стекловидного тела и сетчатки.

    Дополнительные методы исследования необходимые для уточнения диагноза, обычно назначаются врачом после проведенного осмотра, исходя из полученных данных. Например, при воспалении может понадобится микробиологическое обследование, при гемофтальме или отслойке назначают УЗИ-глаза. При глазной мигрени необходима консультация невролога.

    Лечение возрастных изменений стекловидного тела не требует консервативного вмешательства. Обычно пациенты привыкают к небольшим плавающим помутнениям, и они не вызывают значительного дискомфорта. Лечение вторичных помутнений основано на исключении патологических состояний, вызвавших эти симптомы.

    Если же лечение все-таки требуется, в арсенале современных врачей имеются методы как консервативного, так и хирургического лечения.

    Фармакологический витриолизис — это разжижение и растворение плотных помутнений с помощью специальных препаратов. Метод является перспективным, но малоизученным, его применение не так широко распространено.

    AG — лазерный витреолизис. Лечение помутнений в стекловидном теле стало возможным только в последнее время, благодаря совершенствованию технических особенностей лазерных установок. При лазерном воздействии происходит точечное удаление помутнения. В силу небольшого размера помутнения и расположения в заднем отделе, в данном методе важна точность и опытность хирурга. Поэтому этот метод сопряжен с рисками осложнений и прибегать к нему не рекомендуется при малых размерах помутнений. В литературе описаны случаи лечения лазером при обширных кровоизлияниях. Эффективность при этом достигла 70%, что является высоким результатом.

  • Витрэктомия. Самый радикальный метод лечения. Заключается в удалении стекловидного тела с помутнениями. При этом объем удаленного вещества полностью заполняется прозрачным физиологическим раствором. Данный метод позволяет достигнуть самых высоких клинических результатов. Из минусов метода является инвазивность (т.е. необходимость выполнения проколов глаза), из-за чего повышается риск послеоперационных осложнений, наиболее частыми из которых являются помутнение хрусталика, отслойка сетчатки и внутриглазное воспаление. Витрэктомия считается последним рекомендуемым методом, в случае, когда помутнения в стекловидном теле значительно снижают остроту зрения.
  • Многочисленные исследования и статьи заявляют, что более 70% пациентов, имеющих плавающие помутнения, признают это скорее неприятностью, чем состоянием требующего лечения. Со временем мушки, появляющиеся в силу возрастных изменений, перестают быть заметными.

    При возникновении этих симптомов необходимо исключить опасные состояния и в дальнейшем можно принять решение, исходя из влияния помутнений на качество жизни пациента.

    Источник статьи: http://www.lensmaster.ru/articles/mushki-zvezdochki.html


    Adblock
    detector